울산과학기술원 연구팀이 코발트 기반 금속 화합물이 나이트릴 물질과 어떻게 반응하는지 규명해 신약 개발 가능성을 높였다.
울산과학기술원(UNIST·총장 박종래)은 조재흥 화학과 교수팀이 코발트를 이용한 생체모방물질에서 나이트릴 활성 반응 메커니즘을 규명했다고 2일 밝혔다.
조 교수팀은 금속의 스핀 상태가 반응 활성도에 큰 영향을 미친다는 점과 이에 따라 금속의 작은 성질 변화도 화학 반응 속도나 효과를 크게 좌우할 수 있다는 사실을 확인했다.
조 교수팀은 '거대고리 피리디노판 배위 시스템'이라는 구조를 이용해 코발트 화합물 구조를 조절하면서 나이트릴이 어떻게 반응하는지 분석했다. 부피가 큰 아다만틸 그룹을 사용한 코발트 화합물은 나이트릴 활성 반응이 잘 일어났다.
반면, 부피가 작은 메틸 그룹을 사용한 화합물은 활성 반응이 잘 일어나지 않았다. 작용기의 크기에 따라 금속 스핀 상태가 달라져 반응성에도 차이가 나타났기 때문이다.
나이트릴은 의약품, 농약 등에 널리 사용하는 반응성이 낮는 물질이다.
조 교수팀은 상온에서 코발트-퍼옥소종이 나이트릴과 반응해 특정 화합물을 형성한다는 점을 확인하고, 이 화합물이 향후 항암제로 발전할 가능성을 제시했다.
조재흥 교수는 “스핀 상태가 다른 코발트-퍼옥소종 합성에 성공했고, 나이트릴 활성 반응이 밀접하게 연관돼 있음도 규명했다”며 “코발트-퍼옥소종의 스핀 상태 조절 성공은 금속 촉매 개발에 새로운 가능성을 제시한 것”이라고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단과 산업통상자원부가 지원했고, 로이토바 네덜란드 라드바우드대 교수와 이성기 DGIST 교수가 참여했다. 연구 결과는 '미국화학회지(JACS)' 7월 20일 온라인으로 실렸다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
